Systemic insecticides in dogs to control zoonotic visceral leishmaniasis in humans
- Autores: Maria Sonia Ares Gomez
- Directores de la Tesis: Albert Picado de Puig (dir. tes.), Jordi Vila Estapé (tut. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2018
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Heinz Sager (presid.), Montserrat Gállego Culleré (secret.), Sebastian Napp (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Medicina e Investigación Traslacional por la Universidad de Barcelona
- Calificación: Sobresaliente Cum Laude
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
Resumen ANTECEDENTES La leishmaniasis visceral zoonótica (LVZ) es una enfermedad zoonótica transmitida por vectores causada por el parásito protozoario Leishmania infantum. Los perros son el principal reservorio de infecciones humanas y las hembras de flebótomo son el vector. L infantum induce una reacción inflamatoria en las vísceras que puede ser fatal si no se administra el tratamiento adecuado. La mayoría de los casos de LVZ se producen en Brasil, con más de 3000 casos anuales desde los años 80. En Brasil, LVZ se considera un problema de salud pública y las autoridades brasileñas han estado implementando un programa nacional de control durante los últimos 30 años. El programa de control basa su estrategia en el diagnóstico y el tratamiento temprano de casos humanos, el control del reservorio y el control de vectores. Con mucha controversia, el sacrificio de perros seropositivos ha sido la principal medida con respecto al control del reservorio. A pesar de los esfuerzos realizados para disminuir el número de casos de ZVL, la enfermedad se ha ido extendiendo gradualmente por todo el país. Se han estudiado intervenciones alternativas al sacrificio de perros seropositivos. El uso de collares de perro impregnados de insecticida es el que ha mostrado resultados más prometedores. Usar un collar impregnado de insecticida protege a los perros de las picaduras de las hembras de flebótomo. Otra opción para interrumpir la transmisión de L. infantum podría ser matar a las hembras de flebótomo después de picar a los perros. Esto podría lograrse utilizando insecticidas sistémicos en perros eficaces que fueran eficaces contra flebótomos.
OBJETIVO Queremos evaluar si el uso de insecticidas sistémicos en perros podría considerarse como una medida alternativa o complementaria para controlar el LVZ en áreas endémicas. Para eso, hemos dividido el proceso en dos pasos principales: (1) Como prueba de concepto, probar la eficacia de los insecticidas sistémicos en perros para matar hembras de flebótomo alimentadas con sangre, y (2) desarrollar un modelo matemático para estimar la eficacia de insecticidas sistémicos en perros para controlar las infecciones humanas de L. infantum.
MÉTODOS Eficacia de los insecticidas sistémicos en perros para matar hembras de flebotomo alimentadas con sangre Tres ensayos clínicos se realizaron en perros. Se realizaron dos estudios utilizando bioensayos de alimentación de membrana y un estudio se realizó con bioensayos de alimentación directa.
Estudios de alimentación de membrana El primer estudio (ensayo 1) se diseñó para evaluar la actividad anti-flebotomina de cuatro insecticidas sistémicos Guardian®SR, Elanco (moxidectina); Comfortis®, Elanco (spinosad); Bravecto®, Merck Animal Health (fluralaner); NexGard®, Merial (afoxolaner). El compuesto que muestrara mayor mortalidad en el ensayo 1 se evaluó adicionalmente en un segundo estudio (ensayo 2). El segundo estudio fue diseñado para poder medir si el compuesto seleccionado mantiene la actividad anti-flebótomos durante tres meses. Ambos ensayos se diseñaron como un ensayo clínico ciego aleatorizado. El tamaño de muestra para el ensayo 1 se calculó para encontrar un error alfa de 0,05 con un 80% de potencia para al menos un aumento del 65% en la mortalidad. Para el ensayo 2, se calculó el tamaño de muestra con el fin de encontrar un error alfa de 0,05 con 80% de potencia para al menos un aumento del 45% en la mortalidad de las hembras de flebótomo. Los ensayos se realizaron en un criadero ubicado en la provincia de Huesca (España). La actividad contra las hembras de flebótomo se midió mediante bioensayos de alimentación de membrana con una colonia de Phlebotomus papatasi. Las hembras de flebótomo se alimentaron durante 1,5 horas o hasta que se observaron 15 hembras completamente alimentadas. La mortalidad se observó durante 5 días cada 24 horas después de la alimentación con membrana.
Estudio de alimentación directa Se llevó a cabo un ensayo clínico ciego aleatorizado con bioensayos de alimentación directa en la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Zaragoza (España). Se realizaron bioensayos de alimentación directa en 10 perros beagle previamente aleatorizados en dos grupos, uno con cinco perros tratados con Bravecto® (fluralaner) y otros cinco de control. Aproximadamente 30 hembras de Phlebotomus papatasi se dejó que se alimentaran directamente de los perros hasta que la mayoría de ellas estuvieran visiblemente alimentadas. La mortalidad se observó cada 24 h durante 5 días después de la alimentación. El estudio duró 75 días después del tratamiento y fue diseñado para detectar al menos el 65% de eficacia insecticida, con una potencia de 0,8 y un alfa de 0,05.
Modelización del uso de insecticidas sistémicos en perros para controlar la transmisión de L. infantum La dinámica de transmisión de L. infantum se modeló utilizando un modelo por compartimentos, Susceptible-Expuesto-infectado (SEI), suponiendo que solo los perros infectados son capaces de infectar a las hembras de flebótomo. El término de capacidad vectorial representa la transmisión perro-perro y perro-humano a través hembras de flebótomo. Evaluamos diferentes escenarios de eficacia inicial de insecticidas, duración de la eficacia del insecticida a lo largo del tiempo y proporción de la población de perros tratados y calculamos el número de perros infectados para cada situación. El número de nuevas infecciones humanas se estimó debido a su relación con la infección en la población de perros.
RESULTADOS Eficacia de los insecticidas sistémicos en perros para matar hembra de flebótomo alimentadas con sangre Estudios de alimentación de membrana Fluralaner (Bravecto®) fue el único compuesto que mostró actividad significativa contra las hembras de flebótomo. Fluralaner mantuvo la mortalidad entre 60 y 80% durante 30 días. En el ensayo 1, encontramos que el fluralaner aumentó el riesgo de muerte en 1,9 veces (IC 95% [1,02, 3,6]) y 1,7 veces (IC 95% [1,09, 2,6]) en los días 2 y 4 después del tratamiento.
En el ensayo 2, encontramos que el fluralaner aumentó el riesgo de muerte en 1,64 veces (IC del 95% [1,16, 2,54]) y 1,97 veces (IC del 95% [1,23, 3,17]) los días 14 y 32.
Estudio de alimentación directa La eficacia de fluralaner, administrado oralmente a perros, contra hembras de flebótomo fue superior al 90% durante 31 días. La mortalidad en el control siempre fue ≤ 20%. La mortalidad en el grupo de fluralaner varió del 2% (IC del 95%: 0, 4) 7 días antes del tratamiento al 100% a los 3 días después del tratamiento. La eficacia de Fluralaner fue 100, 93, 94 y 75% a los 3, 17, 31 y 45 días después del tratamiento, respectivamente (P <0,0001).
Modelado del uso de insecticidas sistémicos en perros para controlar la transmisión de L. infantum Las estimaciones del modelo encontraron que la misma reducción en la incidencia de infección humana se puede lograr a través de diferentes combinaciones de eficacia insecticida, duración de la eficacia y cobertura de perros. Por ejemplo, una opción para lograr una reducción del 50% en la incidencia humana de la infección por L. infantum es tratar al 70% de la población canina con un insecticida sistémico con una eficacia inicial ≥ 80% y capaz de mantener la eficacia por encima del 65% durante al menos 6 meses. El análisis de sensibilidad mostró que la tasa de supervivencia de las hembras de flebótomo fue el parámetro con mayor influencia en las estimaciones de modelo.
DISCUSIÓN Hemos demostrado, como prueba de concepto, que un insecticida sistémico (fluralaner) en su formulación comercial actual para perros (Bravecto®) tiene una eficacia> 90% contra hembras de flebótomo durante 30 días. La eficacia cae por debajo del 65% aproximadamente 60 días después del tratamiento. Como se predijo usando un modelo matemático para la transmisión de L. infantum, Bravecto®, si se utilizara para el control de LVZ y disminuir al menos 50% la incidencia de infecciones humanas por L. infantum debería presentarse en una formulación que mantenga la eficacia por encima del 65% durante 6 meses y debería administrarse al 70% de la población de perros. Para aumentar la duración de la eficacia, el fluralaner debería presentarse en una formulación de liberación lenta o administrarse tres veces en un intervalo de 2 meses. Para tratar al 70% de la población de perros, el insecticida sistémico se debería utilizarse en cebo debería tener una fácil administración que permitiera una estrategia puerta a puerta.
Además, hemos desarrollado un perfil de producto objetivo (PPO) para un insecticida sistémico en perros que se utilizará en un despliegue a nivel comunitario para controlar el LVZ en áreas endémicas. El PPO proporciona las características deseables y mínimas aceptables que el insecticida sistémico debería tener para tener éxito en una intervención de salud pública.
CONCLUSIONES La administración en toda la comunidad de insecticidas sistémicos para perros podría usarse en áreas endémicas de LVZ para prevenir la transmisión de Leishmania infantum de perros a humanos y reducir significativamente el número de casos humanos.
